電容器C的大小由什么決定

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

高二上學期主要研究的是電磁學,從《靜電場》開始,物理概念就變得很難了。因為很多設備、儀器我們在日常生活中看不見摸不到,理解起來很抽象、難懂,也難以記牢。這里是近期學生們問我的問題,我覺得很有代表性,在這里和同學們分享下。先來說第一個問題,電容器C的大小決定公式。筆者提醒下,今年(2019)北京高考物理壓軸題就是基于電容的問題。

【問:平行板電容器C的大小由什么決定?】

答:靜電場這一章涉及到電容C的公式有兩個。分別是:公式C=Q/U以及公式C=eS/4πkd;

其中,C=Q/U是計算公式,公式C=eS/4πkd是決定公式。

什么是計算式呢?

我們結合另外的一個已經(jīng)研究過的物理量,電阻來做個對比理解。類比一下電阻的兩個公式,公式R=U/I;以及公式R=ρl/S;

公式R=U/I是計算式,通過測量U和I,我們可以方便的計算一個電阻的阻值大小;這樣的公式我們稱之為計算式。而另一個公式是決定公式R=ρl/S,一個電阻到底多大,是由這個公式?jīng)Q定的(即電阻的大小是由電阻率ρ、導線長度l、橫截面積S共同決定的)。對比一下,并不是說電阻兩端的電壓U大,其阻值R就大(結論是電流I變大)。如果導線的l大,那么必然R增大。這就是決定公式的含義。

類似于電阻大小的決定公式(R=ρl/S);我們不難看出,電容C的大小是由后者決定的,即有公式C=eS/4πkd決定了wuli.in大小。電容C的大小主要是由正對面積S和板間距離d決定的。

王尚老師提醒,遇到這類理解模糊的問題,同學們最好是借助于其它已經(jīng)研究的很明白的知識點去做一個類比、演繹。

【問:什么是靜電感應現(xiàn)象?】

答:把導體放在強度為E的電場中,導體內的自由電子在電場力的作用下,會逆著電場方向運動,這種自身電子在內部的規(guī)則運動就是靜電感應現(xiàn)象。

這樣,導體中的大量負電荷就集中分布在一邊,正電荷就集中在另一邊,產(chǎn)生一個反過來的E‘,使導體內電子處于外界電場與自身所產(chǎn)生的電場中(合場強),達到新的平衡態(tài)王尚微信teacherws的這就是靜電平衡現(xiàn)象。

【問:什么是渦流?】

答:渦流是高中物理電磁感應部分的一個比較偏的概念,可能有些高三的學生生疏了,還不知道這個概念在哪里學過?估計也是懶得翻書查找了,就在微信上問王尚老師,下面筆者做一個解釋。

當線圈中的電流隨在發(fā)生變化時,根據(jù)法拉第電磁感應定律,附近的另一個線圈中會產(chǎn)生感應電流,電流的方向是圓周方向,就像一圈圈的水形成的漩渦一樣(實際上肉眼是看不到的),很形象的,我們就把此現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象。


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